分离器的性能包括分级分离效率、流动阻力、工作的可靠性,不仅直接影响燃烧室内固体床料总量和燃烧室出口气固比,进而影响炉内的传热和锅炉出力,而且影响炉内的温度控制,即影响循环流化床中燃料颗粒的燃烧行为、燃烧效率和脱硫效率。它的结构不同,还影响分离器的可靠性、初投资和运行维护费用。
按照运行温度,分离器分为高温分离器(800~900℃)、中温分离器(300~800℃)和低温分离器(300℃以下);按照冷却方式,分离器分为绝热分离器和水(汽)冷却式分离器;按照布置的位置,分离器分为炉膛外布置分离器和炉膛内布置分离器,即所谓的外循环分离器和内循环分离器等。分离器形式各种各样,其性能也差别很大。能够用于循环流化床燃烧的分离器主要是旋风分离器,各种简易分离器很难满足循环灰流化床燃烧对分离器的要求。
旋风分离器布置在炉膛外部,属外循环分离器。烟气携带物料以一定的速度沿切线方向进入分离器,在内部作旋转运动,固体颗粒在离心力和重力的作用下被分离下来,落入料仓或立管,经飞灰回送装置返回炉膛,分离出颗粒的烟气由分离器上部进入尾部烟道。
常规旋风分离器(见图)一般都是由进气管、排气管、排尘管、圆筒体和圆锥体等几个部分组成。其结构尺寸包括筒体直径、筒体高度、进口高度、进口宽度、排气管直径、排气管插入深度、排料口直径、总高度等。各部分的结构又都有多种形式,从而组成了各种类型的旋风分离器,但是它们的分离原理都是一样的,只是在性能上有些差异,以适应各种不同的用途。
旋风分离器的优点是分离效率高,特别是对细小颗粒的分离效率远远高于惯性分离器;其缺点是体积比较大,使锅炉厂房占地面积较大。另外,大容量的循环流化床燃烧装置因受分离器直径和占地面积的限制,往往需要布置多台分离器。因此旋风分离器的布置对于循环流化床锅炉的大型化显得非常重要。